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Immaginate di poter costruire un cuore non in un laboratorio, non con bisturi e fili di sutura, ma con dei numeri, con delle equazioni, con la matematica.

Immaginate di poter far navigare una barca da regata senza neanche bagnarla, di simulare un terremoto prima che accada, o di progettare un grattacielo nel vento senza mai posare un mattone.

Sembra fantascienza, eppure è esattamente quello che accade ogni giorno nel mondo del professor Alfio Quarteroni, il matematico italiano più influente al mondo: numero uno in Italia, numero 48 nel ranking globale, con oltre 54.000 citazioni scientifiche all'attivo, decine di dottori di ricerca formati e, soprattutto, un cuore virtuale che batte davvero.

Lo abbiamo incontrato nel salotto di Tech Talks, il vodcast dedicato alle sfaccettature più sorprendenti della tecnologia, e la conversazione che ne è nata è stata, per usare un aggettivo che si addice perfettamente, illuminante.

La matematica non è un ostacolo: è il linguaggio del mondo

La prima domanda è quella che in tanti, durante gli anni scolastici, si sono posti almeno una volta: perché la matematica spaventa così tanto? Il professor Quarteroni sorride e risponde con una semplicità disarmante.

"La matematica nasce perché risponde a un'esigenza fondamentale, primitiva dell'uomo: quella di contare, contare le pecore, contare i vicini, e di misurare, scambiare un campo con un altro campo," spiega. "Quindi risponde a bisogni primitivi e poi si sviluppa per dare risposte sempre più sofisticate."

La sua è una visione della matematica come di un organismo vivo, in continua evoluzione. I numeri naturali, quelli che usiamo ogni giorno, zero, uno, due, tre, sono solo il punto di partenza. Ben presto l'uomo ha scoperto di aver bisogno di altro: i numeri frazionari per dividere un'eredità o tagliare una torta, i numeri irrazionali per calcolare la lunghezza dell'ipotenusa di un triangolo rettangolo con lati di lunghezza uno, e poi addirittura i numeri immaginari, quelli che non si riescono nemmeno a vedere, ma senza i quali, come ricorda Quarteroni, "non potremmo avere, per esempio, l'elettricità".

Il paradosso affascinante che emerge dalle sue parole è che, più la matematica si astrae, più diventa uno strumento potente per descrivere la realtà tangibile. "Paradossalmente, più si generalizza, più si va verso l'astrazione, e più si ha uno strumento potente per descrivere cose che sono invece tangibili, di interesse per tutti noi. Se non avessimo fatto queste astrazioni nell'arco dei secoli, dei millenni, oggi non potremmo fare tantissime cose che facciamo perché sono governate da una matematica nascosta ma fondamentale."

Da Pavia alla NASA: il momento in cui la teoria incontra il mondo reale

La carriera di Quarteroni è un viaggio straordinario attraverso le più grandi istituzioni scientifiche del pianeta: da Pavia a Losanna, da Stanford alla NASA. Ma c'è un momento preciso, un punto di svolta, in cui la matematica smette di essere solo teoria.

"Forse il momento in cui tutto è un po' cambiato è quando ho iniziato a collaborare con la NASA, da molto giovane, e quindi essere interessato a quel momento al nucleo di interesse per la NASA, cioè l'aeronautica, l'aerodinamica, come far volare, come deve essere disegnato e quali sono i principi fisici che gli permettono di volare."

È lì che la matematica astratta incontra il mondo concreto. I principi fisici fondamentali (nulla si crea, nulla si distrugge, a ogni azione corrisponde una reazione) si traducono in equazioni, ovvero in strutture che dipendono da variabili e incognite. Risolte quelle equazioni, si trova la via per far volare un aereo, per capirne le velocità, le pressioni, le forze.

"Questo ti mette da subito in una prospettiva di applicazione. Vedi come la matematica sia non solo il linguaggio che descrive tutto questo, ma lo strumento fondamentale, quello che mette a terra tutti questi concetti fisici importanti. Nel mio caso, ho incominciato ad interessarmi molto seriamente alle applicazioni."

La matematica nascosta nel vostro smartphone e in ogni transazione bancaria

Forse il punto più sorprendente dell'intervista è quando Quarteroni ci mostra, con la semplicità del grande divulgatore, quanto la matematica sia già dentro le nostre vite quotidiane, invisibile ma onnipresente.

Prendete il vostro smartphone. Ogni volta che mandate una foto a un amico, che condividete un video su un social network, state usando algoritmi matematici di altissima complessità.........

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